Com apenas o pressionar de um botão, Os pesquisadores da ETH tricotam um tecido que serve como o principal elemento de modelagem para cascas curvas de concreto. Agora eles usaram a nova tecnologia para criar uma estrutura de concreto de cinco toneladas para uma exposição na Cidade do México.

O coração da concha de concreto curvo de quatro metros de altura é tricotado. A cofragem da estrutura é em tecido sustentada por uma rede de cabos de aço. O protótipo KnitCandela marca a primeira aplicação que esta tecnologia está sendo usada em uma escala arquitetônica. A estrutura é uma homenagem ao arquiteto espanhol-mexicano Felix Candela (1910–1997) e uma colaboração com o Grupo de Design e Computação de Arquitetos Zaha Hadid (ZHCODE), e Arquitetura Extrapolada (R-Ex).

Uma fôrma de 55 quilos para 5 toneladas de concreto

A tecnologia foi desenvolvida na ETH Zurique. Seguindo um padrão gerado digitalmente, uma máquina de tricô industrial produziu a cofragem da fôrma para a estrutura do invólucro:em 36 horas, ele tricotou um formato completo, Têxtil 3D de camada dupla composto por quatro tiras compridas. A camada inferior forma o teto visível - uma superfície projetada com um padrão colorido. A camada superior contém mangas para os cabos do sistema de cofragem e bolsas para balões simples, que, depois que toda a estrutura é revestida de concreto, tornam-se espaços vazios que ajudam a economizar materiais e peso. A fabricação de uma cofragem para uma estrutura geometricamente complexa usando métodos convencionais custaria substancialmente mais em tempo e material.

No pátio interno do museu, a cofragem tricotada foi tensionada entre uma moldura de limite temporária e pulverizada com uma mistura de cimento especialmente formulada. Esta camada inicial tinha apenas alguns milímetros de espessura, mas suficiente para criar um molde rígido; uma vez que endureceu, concreto reforçado com fibra convencional foi aplicado.

O tecido de malha foi trazido para a Cidade do México dentro de duas malas - como bagagem despachada normal. A malha pesa apenas 25 quilos e a rede de cabos cerca de 30. Tensa entre a moldura de limite, eles suportaram mais de 5 toneladas de curvas de concreto.

O tricô é a nova impressão 3-D

A tecnologia por trás da KnitCandela foi desenvolvida por Mariana Popescu e Lex Reiter como parte do projeto de pesquisa do Centro Nacional de Competência em Pesquisa (NCCR) da Suíça em Fabricação Digital. Mariana Popescu é doutoranda com Philippe Block, Professor de Arquitetura e Estrutura na ETH Zurique, enquanto o aluno de doutorado Lex Reiter estuda com Robert Flatt, Professor de Química Física de Materiais de Construção.

A pesquisa de Popescu mostra que o emprego de tecidos de malha em aplicações arquitetônicas reduz o material, trabalho e desperdício, e simplifica o processo de construção para formas complexas. Matthias Rippmann, gerente de projeto da KnitCandela e pesquisador sênior do Block Research Group, diz:"Demorou apenas cinco semanas desde o trabalho inicial até a conclusão - muito menos tempo do que se estivéssemos usando a tecnologia convencional."

KnitCandela também representa uma evolução do sistema de conformação flexível desenvolvido para a cobertura HiLo:uma dupla curva, estrutura de concreto de casca fina que o Grupo de Pesquisa em Bloco desenvolveu para a construção de pesquisa e inovação da Empa NEST em 2017. Para a KnitCandela, os pesquisadores da ETH produziram a casca de malha de uma só vez, enquanto a concha do HiLo era feita de uma rede de cabos de aço e um tecido costurado.

Popescu diz:"O tricô oferece uma vantagem importante de que não precisamos mais criar formas 3-D com a montagem de várias partes. Com o padrão de tricô certo, podemos produzir uma cofragem flexível para todo e qualquer tipo de estrutura de casca, bolsos e canais apenas pressionando um botão. "Para a indústria de construção, A impressão 3D é um tópico importante. Philippe Block diz que, até certo ponto, o método pioneiro de seu grupo é uma nova forma de impressão 3-D, "só que não requer um tipo completamente novo de máquina. Uma máquina de tricô convencional serve perfeitamente."